Android实现本机应用层与linux程序通信

本人目前参与的一个项目，其Android系统是高度本地化定制的，APP上的数据主要来自本机硬件，这就需要一种机制来实现底层数据与上层APP之间进行交互。最初的想法使用JNI方式封装一个C程序库供APP调用，此种方式的好处就是APP程序相对简单，但坏处很明显：程序之间的耦合很大，未来维护与扩充比较困难，而且APP会显得庞大，运行效率不高。

既然JNI方式坏处这么明显，只能另想办法，比较常用的是采用中间件方式。基本架构就是增加一个中间件，用C实现，运行时为Linux下的一个单独进程，作为APP与底层各硬件模块之间的信使，用来传输与解析(封装)信息。

确定采用中间件方式后，首先要解决进程间通信问题。如果在应用层，APP与APP之间有多种进程间通信方式，主要是Ibinder，还有其它简单易用的，比如Intent、Broadcast、ContentProvider等，但我们要实现的是APP层与底层C进程的通信，所以不能采用应用层这些方式，首先能想到的就是采用Socket方式，虽然Socket主要是网络通信用的，但是在本机内实现进程间通信也是可以的。

现在思路很明显了，采用本机的Socket方式来实现进程间通信，我们知道Socket分为TCP与UDP，既然是本机，当然采用效率高的UDP方式。方案定下来后，就开始写demo进行验证此种方式的可行性与可靠性了。APP作为客户端，中间件作为服务器端，经过测试，发现两台机器之间，APP与中间件能通信，但是在本机内不能通信。测试时将APP装在Android模拟器上，如果中间件也运行于Android模拟器中，则不能通信，如果中间件运行于其它机器上则能进行通信。经过测试发现此种方式不可行（具体原因尚不知，希望有人能指导一下），所以采用SocketUDP方式也被排除。

最后经过研究，Android已经给出了方案，就是LocalSocket方式，此处方式不同于一般的Socket，没有TCP与UDP之分，是专门提供应用程序与Linux层通信的方式，里面封装了Socket的相关接口，使用起来也类似于Socket方式。

最后经过几次测试，终于实现了应用层与Linux层的通信，APP作为客户端，中间件作为服务器端，中间件能接收来自多个APP端的消息。

一、客户端关键代码：

1.生成LocalSocketAddress对象，传入服务名

public static final String SERVICE_NAME = "LocalSocketName";
LocalSocketAddress address = new LocalSocketAddress(SERVICE_NAME,Namespace.RESERVED);

注意：因为C程序会作为一个Socket服务随系统启动，此服务有一个服务名，所以要正确连接到服务器端，SERVICE_NAME两边要一致，同时第二个参数一定要为Namespace.RESERVED，否则连接不成功（注意:APP层也可以实现LocalSocket服务器端，主要可以用来测试客户端，如果用APP实现服务器端，测试连接时，第二个参数省略）。

2.使用LocalSocket对象主动连接服务器端

LocalSocket clientSocket = new LocalSocket();
clientSocket.connect(address);

注意：如果产生异常，比如服务不存在或LocalSocketAddress的参数不对，则连接不成功。

3.通过OutputStream发送数据

public static final String CHAR_SET = "GBK"; //字符编码格式
String sendStr = "发送给服务器端";
OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
PrintWriter os = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(outputStream,CHAR_SET), false);
os.print(sendStr);
if ( os.checkError() ) {
return false; //发送不成功
} 
return true; //发送成功

注意：为了使中文不为乱码，应该采用GBK编码；本代码不能在UI线程中

4.通过InputStream接收来自服务器的数据

char[] dataBuf = new char[1024]; //接收数据缓存
InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(inputStream,CHAR_SET);
int count = isr.read(dataBuf);
if (count > 0) {
 System.out.println(“接收来自服务器:”+new String(dataBuf,0,count));
}

注意：为了使中文不为乱码，应该采用GBK编码；本代码不能在UI线程中

二、服务器端配置：

1.在init.rc加入LocalSocket服务

service myLocalService /system/bin/LocalSocketName
socket LocalSocketName stream 666 system system
oneshot

三、服务器端关键代码：

1.监听来自客户端的连接

#define SOCKET_NAME "LocalSocketName"
...
int fdSockt = -1;
int fd = -1;
fdSockt = android_get_control_socket(SOCKET_NAME);
if (fdSockt >= 0) {
    int ret = listen(fdListen, 10); 
    if ( ret >=0 ) {
         struct sockaddr_un addr;
         socklen_t socketlen = sizeof (addr);
         fd = accept(fdSockt, (struct sockaddr *) &addr, &socketlen);

        }
}

2.接收来自客户端的消息

int bytenumber ;
    char receiveBuff[1024];
    memset(receiveBuff, 0, 1024);
    if ( fd >=0 ) {
       if((bytenumber = recv(fd,receiveBuff,sizeof(receiveBuff),0))>0){
          printf("接收消息：%s\n",receiveBuff);
      } 
   }

3.给客户端返回消息

char sendBuff[1024] = "发送给客户端";

     if (fd >=0) {
       if(send(fd,sendBuff,strlen(sendBuff),0)> 0) {   
             printf("发送消息：%s\n",sendBuff);
       }
  }

四、将配置与服务器端源码编译进系统

由于LocalSocket服务需要编译进源码里才能启动，故需要加入到Android源码后编译并刷机，重启系统才能顺利运行。

Android实现本机应用层与linux程序通信

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